Верига на индикатора за неизправност при зареждане на батерията

Верига на индикатора за неизправност при зареждане на батерията

Статията обяснява верига за индикатор на състоянието на батерията, която може да се използва и като верига за индикатор за повреда на батерията. Идеята е поискана от г-н Faizan.



Дизайнът

Представената тук идея се грижи за всички параметри, необходими за зареждане на батерията в идеалния и безопасен случай.

Позовавайки се на показаната схема на индикатора за повреда на зареждането на батерията, дизайнът може да бъде разбран с помощта на следните точки:





IC LM3915, който е драйвер за LED дисплей с точка / лента, образува основния модул за индикатор за зареждане на веригата. Това pin5 е сензорният вход, нарастващото напрежение на батерията се усеща на този щифт и IC реагира на него, като произвежда пропорционално последователност LED осветление в неговите 10 изхода, както е показано с 10-те свързани светодиода.

LM317 IC също може да се види прикрепен на входа на веригата, той е свързан като генератор на постоянен ток, така че веригата е в състояние да произвежда индикации и операции без грешки, независимо от нивото на входния ток. Rx е избран подходящо, за да се активира това правилно.



Електрическа схема

Когато захранването е включено, кондензаторът 100uF / 25V през предварително зададената настройка на pin5 на IC за момент заземява pin5, така че всички изходи на IC да започват, като останат изключени.

Това е важно, за да се уверите, че TIP122 е в състояние да инициира процеса на зареждане и BC557 е блокиран от случайно включване поради първоначалните преходни пренапрежения.

Веднага след като 100uF се зареди, pin5 има право да усети действителното напрежение, използвано от батерията, докато е заредено, което обикновено трябва да е около 3 до 3.3V за напълно разредена 3.7V литиево-йонна батерия.

Тук всеки светодиод може да бъде настроен да показва нарастване от 0,42V, което означава, че осветеността на 10-ия светодиод показва 4,2V, което може да се приеме като индикация за нивото на пълно зареждане на батерията.

Това също така означава, че по време на включване трябва да светят 7 светодиода, за да покажат правилното ниво на разреждане на батерията и процеса на зареждане.

По-малко от 7 светещи светодиода ще показват лошо разредена батерия или повредена батерия, консумираща излишен ток от посочения диапазон.

Когато всички светодиоди светят по време на включване на захранването, това означава, че батерията е напълно заредена или батерията не приема зареждане и е дефектна.

При нормални условия около 7/8 светодиода трябва да бъдат осветени при включен превключвател на захранването и тъй като напрежението на батерията се увеличава поради зареждането, светодиодите също трябва да последователно, като осветяват 8-ми, 9-и и 10-и светодиоди последователно.

След като светне 10-ият светодиод, към основата на TIP122 се изпраща ниска логика, която сега е блокирана от пристрастие на основата и по този начин се прекъсва зареждащото напрежение към батерията, като се изключва зареждащото напрежение към батерията.

Ниската логика от 10-ия щифт също се изпраща към основата на показания BC557, който провежда и свързва pin5 на IC директно към 5V захранването, като се уверява, че 10-ият светодиод се фиксира и ситуацията се заключва, докато захранването се изключи и включи за по-нататъшни действия.

Как да настроите веригата

Това е най-простата част в дизайна.

Първоначално не свързвайте батерия в показаните точки.

Нанесете точно 4.2V на входа.

Сега започнете да настройвате предварително зададената настройка pin5, така че светодиодите да светят последователно, а 10-ият светодиод просто да свети ярко.

След като това се потвърди, запечатайте песета.

Веригата на индикатора за грешка при зареждане на батерията вече е настроена за предложените индикации за неизправност на батерията, както и индикации за нивото на зареждане.

Индикатор за неизправност на батерията Верига с мигащ светодиод.

Следващата актуализация показва по-опростен дизайн, който може да се използва за индикация за неизправност в зареждането на батерията чрез мигащ светодиод

Първоначално и двата изхода на opamp могат да се приемат за ниски, ако батерията е изтощена под 11V, това ще бъде показано с бързо мигане на светодиода. C1 трябва да бъде настроен за постигане на това бързо мигане.

Долните opamps се настройват с предварително зададени pin5, така че когато свързаната 12V батерия достигне около 12,5V, изходният й щифт се издига високо, след като това се случи, BC547 се задейства и добавя кондензатор с висока стойност C2 паралелно с C1, забавяйки скоростта на мигане значително и показва, че батерията е навлязла в следващата фаза на горното зареждане, както и че батерията е добра и приема зареждането добре.

Тъй като батерията продължава да се зарежда и придобива ниво на напрежение около 14V, горният операционен усилвател, който е настроен с предварително зададена pin3, за да се задейства в този момент, задейства и прави висок сигнал на свързания светодиод, като спира да мига и го осветява.

След като това се случи, потребителят може да приеме, че батерията е достигнала оптималното ниво на зареждане и може да я извади от зарядното устройство.

Как се посочва повредата на батерията

1) Ако светодиодът мига бързо, първоначално показва, че свързаната батерия е прекалено разредена, но това състояние трябва да се подобри и светодиодът трябва да премине в бавно мигане след около час в зависимост от състоянието на батерията. Ако това не се случи, може да се приеме, че батерията не приема зареждането поради вътрешни повреди или късо съединение.

2) Ако светодиодът свети стабилно при включване на захранването, това ясно ще показва неизправност на батерията, която може да е напълно неактивна вътрешно и да не може да приеме ток.

Обяснената по-горе схема за индикатор за грешка при зареждане на батерията може да бъде надстроена за автоматично прекъсване на презареждането чрез някои модификации, както е показано на следната схема:

Докато настройвате двете предварителни настройки, уверете се, че връзката 100K остава прекъсната в горния OPAMP.

След настройка на праговете, връзката 100k може да се свърже отново на място.

Веригата няма да се задейства, докато не е свързана батерия, така че първо се уверете, че батерията, която трябва да се зареди, е включена и след това е включено захранването.

За батерия 3.7V, ценерът 4.7V трябва да бъде заменен с два

Малко задълбочено изследване показва, че в горната схема С2 няма да има разряден път през свързания BC547 и следователно няма да помогне за забавяне на трептенията, докато долният opamp е в активирано състояние.

Правилното изпълнение на горната концепция вероятно би могло да бъде направено чрез използване на оптрон, както е показано на следващата фигура.

Тук, вместо да насочва кондензатора за определяне на честотата C2, резисторният аналог е избран за предвидения контрол на честотата и скоростта на мигане на LED:

Схема за мигащ LED индикатор за неизправност

Сега изглежда много по-добре.




Предишен: Изработване на силна верига за радиоразряд Напред: Инфрачервена верига за заключване на вратата с дистанционно управление